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2026-06-29

意念敲键盘,脑机接口加速落地(科技大观) - 世界杯直播

无须动手或开口,仅凭意念就能在屏幕上流畅输入文字,这已不再是科幻情节,而是脑机接口技术前沿探索的现实。近期,美国麻省总医院与哈佛大学医学院的研究团队在《自然·神经科学》期刊上公布了一项突破性进展:他们开发的新型脑机接口技术,使四肢瘫痪患者能够通过“意念”在虚拟键盘上打字,输入速度达到每分钟110个字符,相当于健全人在智能手机上打字速度的81%,错误率仅为1.6%。这项研究不仅为肌萎缩侧索硬化症(渐冻症)和高位截瘫等患者提供了高效沟通的新途径,也标志着脑机接口技术正从实验室演示阶段迈向临床实用化。

这项技术的关键在于,它直接在大脑与外部设备之间构建了一条“信息桥梁”,绕过了受损的神经和肌肉。以往的研究曾尝试通过解码大脑的“发声”意图来合成语音,或识别手写笔迹,但这些方法要么速度较慢、容易出错,要么对患者尚存的运动能力有特定要求。

电脑键盘的输入方式对许多人而言最为熟悉。研究团队正是抓住了这一点,让两名四肢瘫痪患者——一位患有肌萎缩侧索硬化症,另一位因颈椎脊髓损伤导致瘫痪——在脑海中想象用手指敲击键盘的动作。植入大脑运动皮层的微型电极能够捕捉到这些“尝试打字”的神经信号,并经由深度神经网络模型转化为屏幕上的文字。该系统仅需约30句话的练习即可完成校准,这种“即学即用”的低门槛特性,使得该技术具备了融入日常生活的潜力。

这项研究只是脑机接口技术发展的一个缩影。在全球范围内,脑机接口技术正在多个领域加速发展。在重症医疗领域,植入式设备正在帮助患者重建与外界的联系:瑞士洛桑联邦理工学院的团队通过植入式“电子桥梁”,协助脊髓损伤患者恢复了行走能力;美国Neuralink公司已验证其受试者能够用意念控制鼠标和玩游戏;中国清华大学自主研发的侵入式脑机接口“NEO”,也帮助瘫痪患者实现了脑控抓握。在非植入式技术领域,创新也在快速迭代——澳大利亚悉尼科技大学的研究人员利用无创的多通道脑电技术,实现了对想象语言的解码输出;中国科学院自动化研究所团队则借助少通道可穿戴设备“SignBrain”,实现了闭眼想象打字的功能。目前,脑机接口技术已能实现运动、语言和文字信息的解码输出,未来解码图像、音乐甚至更复杂的思维过程,或许也将成为可能。

当然,脑机接口技术要从实验室走向实际生活应用,仍面临诸多挑战。例如,植入式设备的长期生物相容性、无创技术的信号解码精度,以及如何实现更自然的“双向交互”(即不仅能读取大脑指令,还能向大脑写入触觉等感知信息),都是未来需要解决的难题。此外,如何使设备更加轻便易于穿戴,实现“即戴即用”,以及如何降低手术创伤,也是需要考虑的方面。更重要的是,随着大脑信号能够被读取和解析,如何保护我们的“思维隐私”和神经数据安全,是技术发展过程中必须同步应对的伦理问题。

随着微创、无创、可穿戴及双向闭环技术的不断成熟,脑机接口技术将逐步从“功能的重建”发展到“潜能的拓展”,最终实现人机共融的“脑机智能体”。从辅助失语患者恢复表达能力,到为截肢者配备智能假肢,再到对人脑的思维、意识等认知功能进行解码重构,以及发展脑机融合智能,脑机接口技术的潜力巨大。当“心想事成”不再只是美好的祝愿,而是触手可及的现实,一个深度融合人与机器的新时代正加速到来。

(作者为中国科学院自动化研究所研究员)